放下压力，别让你的“后浪”输在起跑线上
2020/8/9 7:00:00 科学大院
当人们处于长期、慢性的压力状态下时，受影响的不仅是自身的身心健康。一项发表在《自然-通讯》的研究就指出，压力能够通过影响父辈精子的发育，影响子代对压力的应激反应，甚至是大脑的发育。即使在摆脱压力后，压力的影响或还能持续几个月的时间。
能传递给子代的压力
经过几个月的共同努力，国内的新冠肺炎疫情已基本得到遏制。而在前一段时间，关于疫情的消息每天都在折磨我们，让我们倍感压力。这无疑是非常危险的信号：此前的一些研究提示，每当出现疫情时，人们会面对更大的心理压力，出现精神异常的风险会增加。疫情带来的心理压力，或许不仅会影响成年男性和女性的心理健康，甚至还有可能波及他们的后代。
已有研究证实，无论性别，成年人暴露在压力、感染和营养不良等条件下时，他们的后代患上某些疾病的风险更高。对于孕期的女性而言，这些因素对胎儿的影响尤其明显。而对于男性来说，无论是在青春期还是成年时期，暴露在这些环境下时，会改变体内精子的功能和基因表达。
2013年，马里兰大学医学院的Tracy L. Bale教授就在Journal of Neuroscience上发表研究指出，压力会通过对精子的影响，使后代体内的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴发生一些改变。下丘脑-垂体-肾上腺轴是神经内分泌系统的重要部分，能参与调控包括人体内应激反应在内的许多身体活动。因此，下丘脑-垂体-肾上腺轴的改变，影响着大脑对压力和紧急刺激的响应能力。
基于这项研究，最近Bale和宾夕法尼亚大学的研究人员合作在《自然-通讯》上发文，进一步探究了外界压力如何影响精子表型的生理机制。在接受《环球科学》采访时，Bale表示：“随着精子功能和基因表达发生改变，子代的大脑和对压力的敏感性会发生变化。而对压力反应的改变，会一直出现在他们的整个生命周期中。”
压力影响精子的发育
精原细胞发育形成精子，这一过程通常伴随着多种生物学过程，如染色质结构改变、组蛋白修饰等，最终经过80~90天形成成熟的精子。而当环境因素改变时，也会影响精子的发育过程。然而，研究人员尚不清楚压力等环境因素，是如何影响成熟精子表型的生物学过程的。
在最新论文中，研究人员首先进行了小鼠实验。在连续4周的时间内，他们每天在早晨(此时生物体内应激激素水平较低)让雄性小鼠在多种压力的环境中暴露两小时，这些环境包括捕食者的气味、猫头鹰的尖叫声、潮湿环境和行为约束等。暴露在压力环境中时，小鼠体内皮质酮等应激激素水平会上升。
两组雄性小鼠分别在接受压力刺激1周或12周后，与雌性小鼠交配产生子代。研究显示，相比于1周后交配的那一组，12周组的子代小鼠控制应激反应的下丘脑-垂体-肾上腺轴表型会发生改变，而且随着环境压力增加，子代下丘脑-垂体-肾上腺轴的改变会更加明显。
而导致这一现象的原因是，小鼠在遭受压力时精原细胞发育的精子，在12周后会正好成熟。在这些精子中，miRNA的表达与正常精子有着明显差异，因此对子代小鼠产生了影响。在研究压力对人类精子影响的实验中，研究人员发现了相似的结论。但让他们意外的是，志愿者精子中的miRNA表达模式会随着他们遭受的压力类型改变，呈现出较大的差异。
压力影响子代大脑
当男性感受到压力时，由肾上腺产生的皮质酮等应激激素，会影响睾丸上皮细胞产生的胞外囊泡(extracellular vesicles)，而这些胞外囊泡会被发育中的精原细胞接收。胞外囊泡中含有多种蛋白质和miRNA，当受到压力影响时，这些成分会发生显著改变，进而影响精原细胞的基因表达，继而影响最终形成的成熟精子的功能。由受影响的精子形成的子代中，与突触功能和神经递质传递相关的基因会出现明显的变化。
睾丸上皮细胞将胞外囊泡传递给发育中的精子
这也意味着，子代的神经发育可能会受到影响，进而可能影响成年时期大脑的功能。“大脑中的这些变化，可能是大脑在发育与成熟时期出现功能差异的基础，这也可能是导致疾病的潜在因素，”Bale教授说，“基于目前的研究，我们知道男性遭受的压力会导致子代的大脑表型并不相同，但我们还不确定这种差异的含义。通过识别出父亲此前遭受的压力，到影响精子，再到使子代的大脑发育方式产生重大变化，可以提供很多有用的信息。”
Bale提到，适当地管理压力不仅可以改善心理健康，同时还能避免其他与压力有关的疾病，而且降低对生殖系统的潜在持久影响。这样的改变，可能有利于子代的健康。但值得警惕的是，即使人们从长期存在的压力中脱离后，接下来的几个月中还将会受到压力的影响。
在谈到后续的研究计划时，Bale表示：“目前，我们正在研究父亲在面临压力时产生的分子信号，这些信号或许会影响成熟状态的精子。此外，我们希望理解不断增加的压力如何影响大脑，以及产生的大脑差异对子孙后代的意义。”
原始论文：
http://www.nature.com/articles/s41467-020-15305-w
参考链接：
https://medicalxpress.com/news/2020-03-stress-impacts-sperm-future-offspring.html
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